论文部分内容阅读
摘要 本文主要对通勤机场航务管理系统中航管楼、全向信标台、航向台、下滑台等主要组成部分的直击雷防护，等电位连接与接地，综合布线，电源系统、信号传输线、天馈线的防雷技术进行详细阐述，为同类机场防雷设计与实践提供参考.
关键词 阿拉善左旗；通勤机场 ；航务系统；雷电防护
中图分类号：S761文献标识码： A
引言
雷电是发生在强对流天气雷雨云间和雷雨云与大地之间强烈放电现象，自然界的雷电主要有直击雷、雷电感应高电压和雷击电磁脉冲辐射（LEMP）三类。防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、雷击电磁脉冲（LEMP）的防护、完善合理的接地及使用接地系统六个部分组成。
1通勤机场建设及航务管理系统的组成
通勤航空发源于美国，常使用３０座以下的小飞机，往返于飞行距离常在４００公里以内的支线或部分干线机场。阿拉善左旗通勤机场的建设采用了“三小一低”的模式， 即小支线、小机场、小飞机、低成本的航空运营模式，目前已经建成通航。阿左旗通勤机场航务管理系统包括航管楼内的指挥、调度、监控、空中管制等系统和机场内、机场外的航向台、下滑台、全向信标台（VOR）与测距仪（DME），仪表着陆系统（ILS）组成的一个简易的机场航务管理、飞机起降、空域管制调度系统。
2机场航管楼雷电灾害的防护
2.1机场航管楼直击雷的防护
2.1.1阿拉善左旗通勤机场航管楼2层楼，指挥塔台高16m，根据《建筑物防雷设计规范》的规定，航管楼属二类防雷建筑。应按滚球法（滚球半径45米）来计算设计航管楼和指挥塔台的直击雷防护。
2.1.2由于塔台天面和航管楼天面安装有VHF短波天线，因此直击雷的防护在设计时，首先应在塔台天面周围和航管楼天面女儿墙上安装闭合的接闪带。
2.1.3在塔台顶天面安装独立的双接闪杆，高度5m,将塔台天面的短波天线有效的置于LPZOB区的保护范围内，并适当留有余地。
2.1.4接闪杆、接闪带与建筑物外墙结构柱主钢筋相连，其间距不大于18m。接闪杆从两个方向用40×4mm镀锌扁钢与接闪带相连接。
2.2机场航管楼等电位连接与接地
2.2.1机场航管楼是机场通信、导航、航务管理、空中管制、气象保障的中心。等电位连接的目的是将各等电位连接系统感应的雷击电压电流疏导入地，从而达到保护设备的目的。
2.2.2机场航管楼的等电位措施，（1）在进入航管楼外墙的入口处，将所有进入大楼的各类金属管道、金属电缆的外导电层、金属桥架、PE线用25mm2的多股铜线进行总等电位连接后接地。（2）在设备机房即LPZ1与LPZ2区将进入设备机房各类金属管道、金属电缆的外导电层、金属桥架、PE线用16mm2的铜线进行总等电位连接接在机房集中接地汇流排上，再用25mm2的铜线与接地板接地。
2.2.3在所有安装有电子设备的机房内均做一局部接地汇流排，汇流排再用5mm2的铜线与接地极或予留接地点接地。
2.2.4航管楼的接地在大楼四周散水坡外2m做一环行闭合地网与大楼原有自然接地体和人工接地体并网。
2.3机场航管楼电源系统的防护要求
2.3.1航管楼供电方式采用三相五线制，由两路市电供电，备有1台柴油发电机组及UPS不见间断电源。
2.3. 2航管楼电源系统采用三相五线制供电，电涌保护器（SPD）的选取如下： SPD1：一级防护选用开关型SPD，安装在总配电柜上。SPD2：二级防护选用限压型SPD，安装在大楼的配电柜上。SPD3：三级防护选用限压型SPD，安装在设备机房的分配电柜上。
2.4機场航管楼信号传输线、天馈线的防护
机场航管楼进出的信号线路有200对，这些线路在总配线室均安装第一级电话线SPD进行防护，在各设备前安装信号线SPD进行第二级防护。
3全向信标台（VOR/DME）雷电灾害的防护
3.1全向信标台（VOR/DME）直击雷的防护
3.1.1全向信标台的信标天线阵列安装在机场跑道北300m较为空旷的地方，反射网直径30m，距地面高度为5m，反射网上安装有一根中央天线高度1.5m，以中央天线为圆心，在直径为13.5m的圆周上安装有48根边带天线，天线高度在1m左右。直击雷防护采用三根等距离高度为高出反射网12m紧靠反射网边缘的三根接闪杆进行保护。
3.1.2全向信标台在距机房80m还安装了一根监控天线，其高度一般在12m，旁边间隔1米，立一高度15m的接闪杆进行保护。
3.2全向信标台（VOR/DME）等电位连接与接地
3.2.1全向信标台内的地网按供用接地系统制作。将机房、反射网的自然接地体与机房外的环形人工接地体、监控天线的接地、供电系统的接地和生活用房值班室的接地全部并网作成一个联合接地系统，接地电阻值为2.8Ω。
3.2.2在VOR机房内做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网相连。将VOR/DME机柜外壳、机架、电缆终端盒、稳压电源接地、UPS接地、SPD接地均接于母排上，组成S型结构的接地系统。
3.3全向信标台（VOR/DME）电源系统的防护
3.3.1全向信标台由机场供电；供电方式TN系统，在配电室处将三相四线制改造成TN—C—S系统的供电接地方式。并将PE线重复接地，以便进行等电位连接与安装SPD。
3.3.2全向信标台电源系统SPD的选取原则和安装要求与导航台（NDB）基本相同。
3.4全向信标台（VOR/DME）信号传输线、天馈线的防护
全向信标台设在机场附近其控制线、信号线是通过20对电缆埋地引到航管楼监控室，因此应在线路上安装信号线、电话线SPD。
4航向台雷电灾害的防护
4.1航向台直击雷的防护
由于航向台机房设置在距机场跑道东南延长线300m处的一侧，高度为3m，房顶安装接闪带，阵列天线高度为2m ，加装接闪杆进行防护，接闪杆高出阵列天线1m左右。
4.2航向台等电位连接与接地
4.2.1在航向台机房周围距墙外3m远左右做一环行闭合地网与原建筑的自然接地体两点以上并网，实测接地电阻为3.5Ω。
4.2.2在航向台机房内做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网连接。将进入机房的管、揽外导电层进行等电位连接后接地，应将机房所有的机柜、机架、稳压器接地、UPS接地、PE线重复接地、SPD接地均接与母排上，组成S型结构的接地系统。
4.3航向台电源系统的防护
航向台电源由机场变电站供电，通过电缆埋地到航向台室内配电柜，再经开关到UPS电源送到设备。航向台的供电接地方式为TN系统，SPD的安装按TN方式接入。电源系统采用3级SPD进行防护。
4.4航向台信号传输线路的防护
航向台的控制线、信号线均为埋地电缆到航管楼配线室，再经楼内电缆到监控室，在信号传输电缆两端安装信号线SPD进行防护。
5下滑台雷电灾害的防护
5.1下滑台直击雷的防护
5.1.1下滑台设置在距跑道中心线120m一侧，距跑道端头300m。高度3m的砖混平房，屋面安装接闪带。
5.1.2下滑台同侧50m以外的监控天线杆顶安装一根高约1m左右的接闪杆，以保护监控天线。
5.2下滑台的等电位连接与接地
下滑台机房周围距墙外3m远左右做一环形闭合地网与原建筑的自然接地体并网。机房做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网相连。机房所有的机柜、机架外壳、电缆终端盒、UPS接地、SPD接地均与母排相连，组成S型结构的接地系统。
5.3下滑台电源系统的防护
下滑台电源系统的防护要求、设计原则、选择参数与航向台电源系统基本相同。
5.4下滑台的信号传输线、天馈线路的防护
下滑台信号传输线路的防护要求与航向台基本相同。下滑台的监控天线设备端安装天馈线SPD。
7结语
利用综合防雷技术措施，对机场航空管制设备、导航设备 和其它设备进行综合防雷是十分必要的，用综合防雷的措施来达到保障通勤机场飞行安全、保障国家财产和人民群众的生命安全是非常有效的。
8参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010[S].北京:中国计划出版社,2010.
[2] 栾春伟.《浅谈民航空管设备机房供配电、防雷及接地系统》[J].《空中交通管理》2011.
作者简介:马文超，1979年2月出生，大学本科学历，工程师，在阿拉善盟气象局工作，
关键词 阿拉善左旗；通勤机场 ；航务系统；雷电防护
中图分类号：S761文献标识码： A
引言
雷电是发生在强对流天气雷雨云间和雷雨云与大地之间强烈放电现象，自然界的雷电主要有直击雷、雷电感应高电压和雷击电磁脉冲辐射（LEMP）三类。防雷工程是一个系统工程，它包括直击雷的防护、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、雷击电磁脉冲（LEMP）的防护、完善合理的接地及使用接地系统六个部分组成。
1通勤机场建设及航务管理系统的组成
通勤航空发源于美国，常使用３０座以下的小飞机，往返于飞行距离常在４００公里以内的支线或部分干线机场。阿拉善左旗通勤机场的建设采用了“三小一低”的模式， 即小支线、小机场、小飞机、低成本的航空运营模式，目前已经建成通航。阿左旗通勤机场航务管理系统包括航管楼内的指挥、调度、监控、空中管制等系统和机场内、机场外的航向台、下滑台、全向信标台（VOR）与测距仪（DME），仪表着陆系统（ILS）组成的一个简易的机场航务管理、飞机起降、空域管制调度系统。
2机场航管楼雷电灾害的防护
2.1机场航管楼直击雷的防护
2.1.1阿拉善左旗通勤机场航管楼2层楼，指挥塔台高16m，根据《建筑物防雷设计规范》的规定，航管楼属二类防雷建筑。应按滚球法（滚球半径45米）来计算设计航管楼和指挥塔台的直击雷防护。
2.1.2由于塔台天面和航管楼天面安装有VHF短波天线，因此直击雷的防护在设计时，首先应在塔台天面周围和航管楼天面女儿墙上安装闭合的接闪带。
2.1.3在塔台顶天面安装独立的双接闪杆，高度5m,将塔台天面的短波天线有效的置于LPZOB区的保护范围内，并适当留有余地。
2.1.4接闪杆、接闪带与建筑物外墙结构柱主钢筋相连，其间距不大于18m。接闪杆从两个方向用40×4mm镀锌扁钢与接闪带相连接。
2.2机场航管楼等电位连接与接地
2.2.1机场航管楼是机场通信、导航、航务管理、空中管制、气象保障的中心。等电位连接的目的是将各等电位连接系统感应的雷击电压电流疏导入地，从而达到保护设备的目的。
2.2.2机场航管楼的等电位措施，（1）在进入航管楼外墙的入口处，将所有进入大楼的各类金属管道、金属电缆的外导电层、金属桥架、PE线用25mm2的多股铜线进行总等电位连接后接地。（2）在设备机房即LPZ1与LPZ2区将进入设备机房各类金属管道、金属电缆的外导电层、金属桥架、PE线用16mm2的铜线进行总等电位连接接在机房集中接地汇流排上，再用25mm2的铜线与接地板接地。
2.2.3在所有安装有电子设备的机房内均做一局部接地汇流排，汇流排再用5mm2的铜线与接地极或予留接地点接地。
2.2.4航管楼的接地在大楼四周散水坡外2m做一环行闭合地网与大楼原有自然接地体和人工接地体并网。
2.3机场航管楼电源系统的防护要求
2.3.1航管楼供电方式采用三相五线制，由两路市电供电，备有1台柴油发电机组及UPS不见间断电源。
2.3. 2航管楼电源系统采用三相五线制供电，电涌保护器（SPD）的选取如下： SPD1：一级防护选用开关型SPD，安装在总配电柜上。SPD2：二级防护选用限压型SPD，安装在大楼的配电柜上。SPD3：三级防护选用限压型SPD，安装在设备机房的分配电柜上。
2.4機场航管楼信号传输线、天馈线的防护
机场航管楼进出的信号线路有200对，这些线路在总配线室均安装第一级电话线SPD进行防护，在各设备前安装信号线SPD进行第二级防护。
3全向信标台（VOR/DME）雷电灾害的防护
3.1全向信标台（VOR/DME）直击雷的防护
3.1.1全向信标台的信标天线阵列安装在机场跑道北300m较为空旷的地方，反射网直径30m，距地面高度为5m，反射网上安装有一根中央天线高度1.5m，以中央天线为圆心，在直径为13.5m的圆周上安装有48根边带天线，天线高度在1m左右。直击雷防护采用三根等距离高度为高出反射网12m紧靠反射网边缘的三根接闪杆进行保护。
3.1.2全向信标台在距机房80m还安装了一根监控天线，其高度一般在12m，旁边间隔1米，立一高度15m的接闪杆进行保护。
3.2全向信标台（VOR/DME）等电位连接与接地
3.2.1全向信标台内的地网按供用接地系统制作。将机房、反射网的自然接地体与机房外的环形人工接地体、监控天线的接地、供电系统的接地和生活用房值班室的接地全部并网作成一个联合接地系统，接地电阻值为2.8Ω。
3.2.2在VOR机房内做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网相连。将VOR/DME机柜外壳、机架、电缆终端盒、稳压电源接地、UPS接地、SPD接地均接于母排上，组成S型结构的接地系统。
3.3全向信标台（VOR/DME）电源系统的防护
3.3.1全向信标台由机场供电；供电方式TN系统，在配电室处将三相四线制改造成TN—C—S系统的供电接地方式。并将PE线重复接地，以便进行等电位连接与安装SPD。
3.3.2全向信标台电源系统SPD的选取原则和安装要求与导航台（NDB）基本相同。
3.4全向信标台（VOR/DME）信号传输线、天馈线的防护
全向信标台设在机场附近其控制线、信号线是通过20对电缆埋地引到航管楼监控室，因此应在线路上安装信号线、电话线SPD。
4航向台雷电灾害的防护
4.1航向台直击雷的防护
由于航向台机房设置在距机场跑道东南延长线300m处的一侧，高度为3m，房顶安装接闪带，阵列天线高度为2m ，加装接闪杆进行防护，接闪杆高出阵列天线1m左右。
4.2航向台等电位连接与接地
4.2.1在航向台机房周围距墙外3m远左右做一环行闭合地网与原建筑的自然接地体两点以上并网，实测接地电阻为3.5Ω。
4.2.2在航向台机房内做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网连接。将进入机房的管、揽外导电层进行等电位连接后接地，应将机房所有的机柜、机架、稳压器接地、UPS接地、PE线重复接地、SPD接地均接与母排上，组成S型结构的接地系统。
4.3航向台电源系统的防护
航向台电源由机场变电站供电，通过电缆埋地到航向台室内配电柜，再经开关到UPS电源送到设备。航向台的供电接地方式为TN系统，SPD的安装按TN方式接入。电源系统采用3级SPD进行防护。
4.4航向台信号传输线路的防护
航向台的控制线、信号线均为埋地电缆到航管楼配线室，再经楼内电缆到监控室，在信号传输电缆两端安装信号线SPD进行防护。
5下滑台雷电灾害的防护
5.1下滑台直击雷的防护
5.1.1下滑台设置在距跑道中心线120m一侧，距跑道端头300m。高度3m的砖混平房，屋面安装接闪带。
5.1.2下滑台同侧50m以外的监控天线杆顶安装一根高约1m左右的接闪杆，以保护监控天线。
5.2下滑台的等电位连接与接地
下滑台机房周围距墙外3m远左右做一环形闭合地网与原建筑的自然接地体并网。机房做一等电位接地母排，用25mm2铜线与地网相连。机房所有的机柜、机架外壳、电缆终端盒、UPS接地、SPD接地均与母排相连，组成S型结构的接地系统。
5.3下滑台电源系统的防护
下滑台电源系统的防护要求、设计原则、选择参数与航向台电源系统基本相同。
5.4下滑台的信号传输线、天馈线路的防护
下滑台信号传输线路的防护要求与航向台基本相同。下滑台的监控天线设备端安装天馈线SPD。
7结语
利用综合防雷技术措施，对机场航空管制设备、导航设备 和其它设备进行综合防雷是十分必要的，用综合防雷的措施来达到保障通勤机场飞行安全、保障国家财产和人民群众的生命安全是非常有效的。
8参考文献
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010[S].北京:中国计划出版社,2010.
[2] 栾春伟.《浅谈民航空管设备机房供配电、防雷及接地系统》[J].《空中交通管理》2011.
作者简介:马文超，1979年2月出生，大学本科学历，工程师，在阿拉善盟气象局工作，